基于Herriott型多通结构的块材料展宽与棱栅对色散补偿的啁啾脉冲放大

本文报道了基于块材料展宽与棱栅对压缩的飞秒啁啾脉冲放大(chirped-pulse amplification,CPA)系统.展宽器采用基于Herriott型多通结构的块材料作为色散元件,压缩器采用透射光栅与色散棱镜组合的棱栅对,由于它可以同时提供负的二阶和三阶色散,通过优化光栅刻线与棱镜顶角,可以实现对放大器中材料的三阶色散完全补偿,获得更窄的压缩脉冲.实验中,将展宽后的脉冲注入到环形再生腔中进行放大,放大后的脉冲由棱栅对压缩到39.6 fs,非常接近傅里叶变换极限的35.2 fs.由于采用块材料展宽器和棱栅对压缩器,整个放大系统非常紧凑,可作为后续放大以及超快现象研究的可靠光源.     

反射式棱栅对展宽器用于啁啾脉冲放大激光的研究

在啁啾脉冲放大(CPA)系统中, 脉冲的展宽是实现安全有效放大的重要保证. 本文介绍了一种新型的由色散棱镜与光栅组合而成的反射式棱栅对展宽器. 并利用光线追迹法对色散进行了数值模拟, 测量实验结果验证了理论计算的正确性. 在此基础上, 分析了以棱栅对为展宽器和ZF7玻璃材料为压缩器的下啁啾(down-chirped)脉冲放大系统中的色散比较传统的上啁啾脉冲放大系统, 结果表明棱栅对可以同时提供负的二阶色散和三阶色散, 这样能更好地补偿放大器中材料的高阶色散, 从而获得近傅里叶变换极限的压缩脉冲. 此外以块材料作为压缩器不仅提高了传输效率, 而且简化了实验装置, 增强了系统的稳定性. 这样的展宽压缩组合在高重复频率的飞秒啁啾脉冲放大系统中具有明显优势.关键词：反射式棱栅对啁啾脉冲放大色散飞秒脉冲     

用于多信道色散补偿的Gires-Tournois干涉仪的特性分析

从Gires-Tournois(G-T)干涉仪的特性着手,分析一种基于G－T干涉仪的多信道色散补偿方法。该方法利用G－T干涉仪色散曲线的周期特性,同时对1.55μm窗口内的多个通信波长进行色散补偿,并实现色散补偿量的动态可调谐。     

负色散斜率的色散补偿光纤的研制

对三包层的大负色散、负色散斜率的色散补偿光纤进行了理论研究，分析了各个参量对色散曲线的调节作用，发现色散补偿光纤只有在一定范围的拉丝芯径内，以牺牲负色散数值才能大负色散斜率，采用在光纤拉丝时旋转预制棒的工艺减小了光纤的偏振模色散进一步改进国内已有的的改进的化学汽相沉积（ＭＣＶＤ）光纤生产工艺，研制出了较高水平的色散补偿光纤。     

可调谐激光器腔内色散棱镜及其组合

分析了色散棱镜的特性及其顶角设计问题。讨论了色散棱镜和扩束棱镜在布鲁斯特角入射状态下，可组合使用的形式及单程角色散。提出将色散棱镜与扩束棱镜组合使用，可减少色散棱镜个数而获得更大角色散的方法。并据此设计了两个色散棱镜组，在Ｔｉ∶Ｓ激光器中得到实际使用。     

激光晶体角色散对克尔透镜锁模激光器二阶、三阶色散的影响

对常规的带有棱镜对色散补偿的四镜腔固体克尔透镜锁模激光器,现有文献只考虑晶体的材料色散而忽略了晶体的斜入射所带来的角色散.首次给出了由于在晶体处的斜入射,不同波长的光线在该激光谐振腔中的振荡回路.给出了考虑晶体处的斜入射后二阶、三阶色散的解析表达式.并计算了斜入射带来的对激光晶体和棱镜对系统二阶、三阶色散的影响.     

激光晶体角色散对克尔透镜锁模激光器二阶、三阶色散的影响

对常规的带有棱镜对色散补偿的四镜腔固体克尔透镜锁模激光器,现有文献只考虑晶体的材料色散而忽略了晶体的斜入射所带来的角色散.首次给出了由于在晶体处的斜入射,不同波长的光线在该激光谐振腔中的振荡回路.给出了考虑晶体处的斜入射后二阶、三阶色散的解析表达式.并计算了斜入射带来的对激光晶体和棱镜对系统二阶、三阶色散的影响.     

一种提高角色散器件的色散补偿能力的新方法

本刊讯 飞秒激光通过色散介质后,脉冲会展宽。展宽的脉冲不利于飞秒激光的应用,比如会降低双光子荧光的激发效率。为了使展宽的脉冲恢复原始脉冲宽度,需要能够提供负色散的光学元件进行色散补偿。传统的提高负色散量的方法是通过调整角色散器件的角色散参数和色散补偿距离来实现的。武汉光电国家实验室生物医学光子学研究团队首次提出了通过增大飞秒激光光束尺寸提高角色散器件提供的负色散量的方法。     

用于高阶偏振模色散补偿的高效动态补偿器

基于基本偏振态模型,采用三双折射元补偿结构,提出一种用于补偿高速率光纤通信系统中的偏振模色散的可行方案.此方案在一阶偏振模色散补偿的基础上,仅增加了对两个参量的控制,即可对高阶偏振模色散进行补偿,并且高阶补偿过程的参量控制完全独立于一阶补偿过程,极大的提高了偏振模色散的动态补偿效率.数值模拟结果表明,此方案的补偿效果也是显著的.     

利用空间诱导色散补偿介质色散

研究了超短脉冲贝塞尔光束在色散介质中的传输特性 ,指出空间诱导色散效应可以用来补偿介质色散作用 ,从而可以在色散介质中实现无衍射无色散的类时空孤子波的传输。用理论推导和数值模拟的方法得到的具有反常色散性质的空间诱导色散可以有效地补偿介质色散。数值模拟的结果表明 ,由于超短脉冲贝塞尔光束的无衍射无色散传输距离受到高阶色散效应和贝塞尔光束空间受限两方面的限制 ,无衍射无色散传输只能在有限距离内近似实现。通过增加脉冲长度可以减小高阶色散效应的影响。在传输距离小于衍射距离时 ,空间诱导色散效应可以很好地描述脉冲演化和色散补偿过程     

单模光纤色散的解析形式

根据波导标量解本征值方程及其递推关系,提出一种利用Gloge关系求解单模光纤中波导色散的理论方法,给出了色散的解析形式,通过分析归一化传输常数的近似解与精确解间的差别论证了这种解析法具有精确求解的计算精度,给出普通单模光纤（G．652）光纤色散的实验数据,并与计算的色散解析解曲线加以比较,二者达到极好的吻合,利用所得到的结果,分析了数值微分法和经验公式的计算精度。     

二维平面光栅角色散公式的完整解析形式及分析

在矢量衍射理论基础上给出了任意入射状态下二维平面光栅的光栅方 程,推导出二维平面光栅角色散公式的完整解析形式,确立了二维平面光栅衍射极角 角色散（第一类角色散）和衍射方位角角色散（第二类角色散）的概念. 通过二维平面光栅 衍射极角和衍射方位角角色散的理论分析和数值计算,阐明了当入射波矢偏离光栅法线时, 衍射光斑阵列发生畸变的机理,并明确指出了引起衍射方位角角色散的突变、导致衍射光斑 阵列剧烈变化的条件,因而具有理论上的意义. 在实际应用方面,以晶体和量子点 的x射线衍射、低能电子衍射和反射式高能电子衍射为关键词：二维平面光栅衍射极角角色散衍射方位角角色散晶体电子衍射     

大气色散效应对信标应用的影响研究

计算了由于大气色散效应造成的信标光与发射主激光的实际天顶角之间的角间距,其中考虑了天气条件、地理位置、发射天顶角和信标波长等影响因素。结果表明：发射天顶角和信标波长对信标偏离角间距的影响较大,而天气条件和地理位置的影响相对较小。发射天顶角越大,角间距越大。信标波长应尽量靠近发射光波长,同时,应优选波长大于发射光的信标。     

Dispersion Characteristics of Waveguide Arrays in Optical Spectrum Analyzers

Formulas for calculating the spectral characteristics of waveguide arrays, which are incorporated into waveguide spectrum analyzers based on planar waveguides, channel waveguides, and fiber optical waveguides, are derived taking into account the contribution of both the waveguide dispersion and the material dispersion to the dispersion factor. These formulas are used to study the dependence of the dispersion factor on the waveguide-system parameters for specific models of waveguide arrays. It is shown that consideration of contributions of the waveguide dispersion and material dispersion can affect profoundly the spectral characteristics of waveguide arrays.     

纳米团聚生长的多重分形谱

采用小角x射线散射（SAXS）方法,对两类具有代表性的纳米团聚的生长分形进行了表征.一 类为用化学方法 (水合肼溶液还原法) 制备的纳米金属Ni粉;另一类通过物理方法(纳米晶 化处理),由非晶基体相中生长纳米晶相、形成非晶/纳米晶双相结构的Finemet (Fe_{73 .5} Cu₁Nb₃Si_13.5B₉) 合金.上述两 类材料的纳米团聚在生长过程中都存在 明显元素扩散迁移,形成在1—100 nm范围内的元素分布非均匀区域.这些元素分布的非均匀 区域具有多重质量生长分形特征,其尺度大小和分布方式对最终的材料的物理性能至关重要 .SAXS方法是表征这类具有分形生长特征的纳米团聚微观结构信息的强有力手段.从方法论的 角度详述了从SAXS测量到获得多重分形谱的处理过程,这一实验研究分析手段对于定量考察 纳米微结构形貌的生长机理和性能的其他研究课题有一定的帮助作用.关键词：纳米材料分形生长小角x射线散射磁性材料     

用焦点法测量圆柱形熔融石英柱的材料色散

本文基于共轴球面光学系统的成像原理,介绍了一种精确测量圆柱形固体物质材料色散的方法。用此方法在436、500、560、620和680nm可见光波长上测量熔融石英柱的材料色散。通过对两种不同外径的石英柱进行测量,观察在相同的可见光波段内,外径较大的石英柱有较高的折射率灵敏度,能够插入多块单色滤光片,进行石英柱折射率的精确测量。     

Characteristics of surface waves in anisotropic left-handed materials

We report the coexistence of TE and TM surface modes in certain same frequency domain at the interface between one isotropic regular medium and another biaxially anistotropic left-handed medium. The conditions for the existence of TE and TM polarized surface waves in biaxially anisotropic left-handed materials are identified, respectively. The Poynting vector and the energy density associated with surface modes are calculated. Depending on the system parameters, either TE or TM surface modes can have the time averaged Poynting vector directed to or opposite to the mode phase velocity. It is seen that the characteristics of surface waves in biaxially anisotropic left-handed media are significantly different from that in isotropic left-handed media.     

汞光谱色散规律的实验研究

在分光计实验中,低压汞灯发出五种不同波长的单色光经玻璃三棱镜后发生色散现象,实验研究表明玻璃三棱镜对汞光源光谱折射率是随波长增大而减小的变化的规律,其中对黄光折射率最小,紫光折射率最大,这种色散属于正常色散,通过这个实验进一步说明了科希公式的正确性.